I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   7 ,   No .   5 Octo b e r   2 0 1 7 ,   p p .   2 3 0 0 ~ 2 3 0 8   I SS N:  2088 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v7 i 5 . pp 2 3 0 0 - 2308          2300       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I JE C E   Curren Co nt ro ller Ba sed Pow er Ma na g em e nt  Str a tegy  f o Interfacing   DG  U nits t o  Mic ro  G ri d       N.   Cha it a ny a 1 P .   Su j a t ha 2 K .   Cha nd ra   Se k ha r 3   1, 3 De p a rtem e n o f   El e c tri c a a n d   El e c tro n ics   E n g in e e rin g ,   R. V . &   J.C  Co ll e g e   o f   En g in e e rin g     2 De p a rte m e n o f   El e c tri c a a n d   El e c tro n ics   En g in e e rin g ,   JN T UA   C o ll e g e   o f   En g in e e rin g       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   A p r   4 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   Ma y   9 201 7   A cc ep ted   J u n   3 0 ,   2 0 1 7       T h is  p a p e p ro p o se a   p o w e m a n a g e m e n stra teg y   o f   p a ra ll e in v e ters   b a se d   s y ste m ,   to   e n h a n c e   th e   p o w e g e n e ra ti o n   c a p a c it y   o f   th e   e x isti n g   s y ste m   w it h   d istri b u ted   e n e rg y   so u rc e o n e   h a to   c h o o se   DG   so u rc e   b a se d   in v e rter  c o n n e c ted   in   p a ra ll e w it h   t h e   e x isti n g   s y ste m . Tw o   DG   so u rc e s   P V,  F u e l   c e ll f e e d th e   DC  v o lt a g e   to   t w o   p a ra ll e in v e rters   c o n n e c ted   to   t h e   g rid .   F ix e d   b a n d   h y ste re sis  c u rre n c o n tro w it h   In sta n ta n e o u p - q   p o w e th e o ry   is   a d o p te d   to   c re a te  a n   a rti f icia e n v ir o n m e n t.   Tw o   p a ra ll e in v e rters   a re   a b le  to   d e li v e th e   h a rv e ste d   p o we f ro m   P V ,   F t o   g rid   a n d   a b le  to   b a lan c e   th e   lo a d   W it h o u c o m m u n ica ti o n   b e tw e e n   p a ra ll e in v e rters   th is  c o n tro ll e h a v in g   th e   c a p a b il it y   o f   lo a d   f o ll o w in g ,   th e   h a rm o n ic  c o m p o n e n ts  o f   c u r re n t a o u t p u t   o f   in v e rter  a re   a lso   v e r y   lo w th is  w il a u to m a ti c a ll y   re d u c e th e   c ircu latin g   c u rre n ts  b e tw e e n   p a ra ll e in v e rt e rs.  S im u latio n   stu d ies   a re   c a rr ied   o u t o   in v e stig a te t h e   re su lt s o f   P V ,   F s y ste m s co n n e c ted   to   t h e   u ti li ty   g ri d .   K ey w o r d s :   Dis tr ib u ted   g e n er atio n   H y s ter e s is   co n tr o l   I n s ta n tan eo u s   p - q   p o w er   th eo r y   Mic r o   g r id   P ar allel  I n v er ter     Co p y rig h ©   2 0 1 7   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   N. C h ai tan y a ,     Dep ar te m en t   o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ics E n g i n ee r in g ,   R . V. R   &   J . C   C o lleg o f   E n g i n ee r in g ,   G u n tu r ,   A . P , I n d ia.   E m ail: 8 0 1 ch aita n y a @ g m ail. c o m         1.   I NT RO D UCT I O N     T h w o r ld   en er g y   o u tlo o k   2 0 1 6   r ep o r s tated   th at  “Re n e wab le  m ak e   v er y   lar g s tr id es  in   co m in g   d ec ad es  b u t h eir   g ai n s   r e m ai n   lar g el y   co n f i n ed   to   elec tr icit y   g en er atio n , ”  s a id   Dr .   B ir o l.    T h n e x f r o n tie r   f o r   th r e n e w ab le  s to r y   is   t o   ex p an d   th e ir   u s i n   i n d u s tr ial,   b u ild in g   a n d   tr an s p o r tatio n   s ec to r s   w h er e   en o r m o u s   p o ten tial  f o r   g r o w t h   ex is t s ”  [ 1 ] .   R E [ R e n e w ab le  E n er g y   So u r ce s ]   h as   b ee n   c h a r ac ter ized   as  clea n   s u s tai n ab le  en er g y ,   ca p ab le  to   ca ter   th d e m an d   o f   th e   elec tr ical  p o w er ,   an d   ca n   b ea s il y   d eliv er ed   to   r e m o te  s ites .   R e g ar d in g   th m er it s   o f     R E ,   th E u r o p ea n     r en e w ab le  en er g y   co u n cil  s tated   th a th s h ar o f     R E i n   2 0 1 0     w as  1 6 . 6   an d   it  is   e s t i m ated   to   en h a n ce   u p to     5 0   b y     2 0 4 0   [ 2 ] .   I n   Dis tr ib u ted   Gen er atio n   u n i ts   a n d   Mic r o   Gr id s   ,   th g r id   tied   i n v er ter s   ar   n ec e s s ar y     i n ter f ac es  to   in ter co n n ec R E S s     an d   en er g y   s to r ag e   d ev ices to   m icr o   g r id   [ 3 ] , [ 4 ] .   Ma n y   g r id   co n n ec ted   i n v er ter s   ar th er e   i n   t h l iter atu r e,   a m o n g   a ll c u r r en t   co n tr o lled   v o lt ag s o u r ce   in v er ter s   ar f u n d a m en ta l in te g r ato r s   to   co n n ec t so lar   P s y s te m s ,   f u el  ce ll s   to   th g r id   [ 5 ] .   H y s ter esi s   co n tr o l   tech n iq u is   k n o w n   to   b f a s t   an d   r o b u s b u h as   u n w a n t ed     h ar m o n ic s   d u to   th e   co n ti n u o u s   ch a n g i n   s w itc h in g   f r eq u e n c y   [ 6 ] .     P I   co n tr o ller   h as  f e w er   h ar m o n ics   w h e n   ex ac tl y   tu n ed ,   b u g i v e s   d esti t u te  d y n a m ic   p er f o r m a n ce .   Mo r eo v er   it   d ep en d   u p o n   th e   k n o w led g e   o f   th s y s te m   to   f u n ctio n   w ell   [ 6 ] .   F r o m   th e   las t   t w e n t y   y ea r s   m a n y   in v est ig ato r s   s ee k   to   f in d   c u r r en co n tr o ller   th at  ca n   g iv e   th e   ad v a n ta g es  o f   b o th   co n tr o tech n iq u es   [7 - 1 0 ] .   T h is   p ap er   d escr ib es  th m et h o d   o f   f ix ed   b an d   h y s ter esi s   cu r r en co n tr o ller   to   p ar allel  co n n ec ted   in v er ter s   ap p licab le  to   d is tr ib u ted   g e n er atio n   s y s te m s   th r o u g h   s i m u la tio n . T h cu r r en co n tr o v o ltag s o u r c e   in v er ter s   ar th f u n d a m e n tal  in te g r ato r s   to   co n n ec an y   r en e w ab le  e n er g y   s o u r ce s   to   t h g r id ,   to   en h a n ce   t h e   g en er ati n g   ca p ac it y   co n s i s te n t   o p tio n   is   p ar allel  co n n ec ted   in v er ter s .   I n   t h is   p ap er   t w o   D C   s o u r ce s   P V,   FC   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       C u r r en t Co n tr o lle r   B a s ed   P o w er Ma n a g eme n t S tr a teg fo r   I n terf a cin g   DG  Un its     ( N . C h a ita n ya )   2301   s y s te m s   ar co n s id er ed   as  en er g y   s o u r ce s   f o r   t w o   p ar allel  in v er ter s   ,   in   p ar allel  co n n ec ted   s y s te m s   th er is   n o   n ee d   o f   v o ltag co n tr o l.  C u r r en co n tr o is   s u f f icie n to   m ai n tain   th s y s te m   e f f ec tiv e l y ,   M an y   c u r r en co n tr o s ch e m es P I ,   r a m p   ti m e,   h y s ter esis   co n tr o l te c h n iq u es a r th e r in   liter atu r e.   I n   o r d er   to   g et  b etter   A C   p o w er   q u alit y   a n d   h ig h   p er f o r m an ce   o f   th co n v er ter s ,   it  is   p r ef er ab le  to   d ir ec tl y   co n tr o th m a g n it u d an d   p h ase  an g le  o f   th r ee   p h as s u p p l y   cu r r en ts .   Am o n g   t h co n tr o tech n iq u es,   th h y s ter esi s   cu r r en t   co n tr o h as  g o m u c h   atte n tio n   d u to   s ev er al  ad v a n ta g es  s u c h   as    t h s i m p licit y   o f   its   i m p le m en ta tio n ,   it s   i n d ep en d en ce   to   c h an g es   in   p ar a m ete r s   o f   lo ad   p o w er   s u p p l y   a n d   ab ilit y   o n   c u r r en t   li m it in g   an d   f ast c u r r en t c o n tr o l r esp o n s [ 1 1 ].   H y s ter e s is   c u r r en co n tr o ller   is   o n o f   t h m o s i m p o r tan t   P W s w itc h i n g   m e th o d s   to   p r o d u ce   r ef er en ce   c u r r en t s   [ 1 2 ] .   On   th o th er   h a n d   co n v e n tio n al   h y s ter esis   m et h o d   in cl u d es  s o m u n d e s ir ab le  r esu l ts ,   s u c h   a s   v ar iab le  s w i tch in g   f r eq u en c y   t h at  ca u s es  a u d io   n o is es,  h i g h   s w i tch in g   lo s s es   a n d   in j ec tio n   o f   h ig h   f r eq u en c y   c u r r en co m p o n e n t s   to   th s o u r ce   cu r r e n t h at  m a k es  it  d i f f icu lt  to   d esig n   s u itab le  f ilter s   to   r e m o v e   th ese  h i g h   f r eq u e n c y   h ar m o n i cs.   I n   [ 1 2 ]   [ 1 3 ]   a p p lied   th f ix ed   an d   ad ap tiv h y s ter e s is   c u r r en co n tr o ller s   i n   ac tiv p o w er   f ilter s .   I n   [ 1 4 ]   i m p le m e n ted   th h y s ter esi s   cu r r en co n tr o tech n iq u to   eli m in ate  th h ar m o n ic s   an d   h e n ce   i m p r o v ed   t h p o w e r   q u alit y   o f   m icr o   g r id   s y s te m   .   I n   [ 1 5 ]   P in v er ter   w it h   P I   cu r r en co n tr o ller   is   u s ed     to   m ai n tai n   co n s ta n v o ltag an d   to   r ed u ce   h ar m o n ics  .   [ 1 6 ]   s h o w s   t h r esu lt s   o f   th P V, FC   b ased   g r id   co n n ec ted   s y s te m   w it h   P I ,   r am p   ti m cu r r en co n tr o l ler   m eth o d s .   I d en ti f ied   th f i x ed   b an d   h y s ter esi s   cu r r en co n tr o tech n iq u is   n o ap p lied   to   th p ar allel  c o n n ec ted   P V,   FC   f ee d ed   in v er ter s ,   to   av o id   th li m ita tio n s   o f   co n v e n tio n al   h y s ter esi s   c u r r en t   co n tr o ller   f i x ed   b a n d   h y s ter esis   c u r r en co n tr o ller   w it h   in s ta n ta n eo u s   P p o w er   t h e o r y   is   i m p le m en ted   f o r   p ar allel  co n n ec ted   in v er ter s   to   r ed u ce   th e   h ar m o n i c   co m p o n e n t s   o f   cu r r e n w av e f o r m   an d   h e n ce   cir cu la tin g   c u r r en ts   o f   p ar allel  in v er ter s   also   g et  m i n i m ized .   T h is   p ap er   ev alu ates  th p e r f o r m an ce   o f   n o n li n ea r   cu r r en co n tr o ller   i.e   f i x ed   b an d   h y s ter esi s   cu r r e n t   co n tr o ller   w it h   in s ta n tan eo u s   p - q   p o w er   th eo r y .   W h e n   co m p ar w it h   li n ea r   cu r r en co n tr o ller s   n o n lin ea r   cu r r en co n tr o ller   n o r eq u ir th in f o r m atio n   ab o u th e   lo ad   an d   g iv es  g o o d   d y n a m ic  r esp o n s to   th e   co n s id er ed   s y s te m .   I n   t h is   s c h e m e,   h y s ter es is   b an d s   f o r   a ll  p h ase s   ar f i x ed   t h r o u g h o u t h f u n d a m e n tal   p er io d   an d   th v alu o f   b an d w id t h   is   g en er all y   5   to   1 0 o f   th ad o p ted   s y s te m   cu r r e n t.   Fig u r e   1   s h o w s   t h e   o v er all  cir cu it d iag r a m   o f   t h d esig n ed   s y s te m .           Fig u r 1 .   Ov er   all  cir cu it d ia g r a m   o f   co n s id er ed   s y s te m       2.   F I XE B AND  H YS T E RE SI S CU RR E NT   CO N T RO L L E       I =I -   I r ef                     ( 1 )     T h er r o r   o f   ev er y   p h ase   c u r r en i s   co n tr o lled   b y   t w o   le v el  f i x ed   b an d   h y s ter esi s   c u r r en t   co n tr o ller s ,   b u to   tr ig g er   th t h r ee   p h ase s   lo g ic  i s   n ee d ed   d u to   th c o u p lin g   o f   t h r ee   p h ase s .   W h e n ev er   C u r r en er r o r   v ec to r   I e   to u c h es   th e   ed g e   o f   t h h y s ter esi s   b an d ,   t h e   s w itc h   lo g ic  h as  to   c h o o s e   n e x m o s o p ti m al  s w itc h in g   s tate  w it h   r esp ec t to   th f o llo w i n g   [ 1 7 ] .   1 )   T h cu r r en d if f er en ce   I e’   s h o u ld   b m o v ed   b ac k   to w ar d s   th m id d le  o f   th h y s ter esis   b an d   as  s lo w l y   as   p o s s ib le  to   ac h iev lo w   s w i tch in g   f r eq u e n c y .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E     Vo l.  7 ,   No .   5 Octo b er   2 0 1 7   :   2 3 0 0     2 3 0 8   2302   2 )   I f   th tip   o f   th c u r r en t e r r o r   I e’   is   o u ts id th b a n d ,   it sh o u ld   b r etu r n ed   to   th h y s ter e s is   b an d   as  f ast a s   p o s s ib le.   e dt dI L V DC                   ( 2 )   e V L dt dI DC 1                 ( 3 )                   Fig u r 2 .   T im in g   d iag r a m   o f   f i x ed   b an d   h y s ter esi s   cu r r en co n tr o ller   Fig u r 3 .   L o ad   p r esen tatio n         Fro m   eq u atio n   ( 1 )   th c u r r en er r o r   d ev iatio n   is   dt d I r e f dt dI dt d I e                   ( 4 )       dt d I r e f e V L dt d I e DC 1                 ( 5 )       Ass u m dt d I r e f L e V r e f               ( 6 )       V r e f V L dt d I e DC 1                 ( 7 )     R ef er e n ce   [ 18 ]   ex p lai n s   w h y   t h d ec is i v e   v o lta g f o r   t h c u r r en co n tr o i s   s u m   o f   th e   in n er   v o ltag e   an d   v o lta g ac r o s s   t h i n d u ct an ce   o f   lo ad . Fro m   f ig u r . 1   t h c u r r en w a v e f o r m   h as   b ee n   d iv id ed   in to   t w o   s ec tio n s   n a m el y ,   p o s iti v h a lf   c y cle  ( t 0 - t 2 )   a n d   n eg ati v h al f   c y c le  ( t 2 - t 4 )   i n   o n e   s w i t ch in g   p er io d . Her h y s ter esi s   b an d   cu r r en co n tr o ller   is   u s ed   to   d eter m i n th t i m f o r   tu r n   o n   a n d   tu r n   o f f       to   g et  th r eq u ir ed   s w itc h in g   p er io d   i n   p o s iti v a n d   n e g ati v c y cle s . I n   th i s   p ap er   H y s ter esis   co n tr o ller   s ch e m   is     u s ed   to   p r ed ict  th v al u o f   r e f er en ce   c u r r en ts   f o r   ea ch   p h ase.           Fig u r e   4 .   eq u iv ale n cir cu i t   o f   in v er ter   w h e n   th e   s w itc h es a r tu r n ed - on   Fig u r 5 .   eq u iv ale n cir cu i t   o f   in v er ter   w h e n   th e   s w itc h es a r tu r n ed   o f f       Fo r   f ig u r th lo o p   eq u atio n   ca n   b w r itte n   as     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       C u r r en t Co n tr o lle r   B a s ed   P o w er Ma n a g eme n t S tr a teg fo r   I n terf a cin g   DG  Un its     ( N . C h a ita n ya )   2303   0 e dt dI L V on DC               ( 8 )     L e V dt dI DC on                 ( 9 )   Fo r   F ig u r 5   th lo o p   eq u atio n   ca n   b w r itte n   as    0 e dt dI L V o f f DC                 ( 1 0 )     E q u atio n   ( 1 0 )   ca n   b w r itten   a s   L e V dt dI DC o f f                 ( 1 1 )     W h er V DC   i s   t h DC   lin k   v o lt ag e,   i s   t h i n s tan tan eo u s   g r i d   v o ltag e   an d   L   is   th e   o u tp u t i n d u cta n ce .   Her in   th is   p ap er   t o   p r ed ict   th v alu o f   r ef er e n ce   cu r r e n an   ass u m p tio n   is   m ad th at  r ef er en ce   cu r r en t   ch an g es l in ea r l y   o v er   o n s w i t ch in g   c y cle.     2 . 1   T urn o f f   cr it er ia   A t     t 1   ,   th i n d u c to r   cu r r en t a n d   th r ef er en ce   c u r r en t c an   b ex p r ess ed   as    0 , 1 ) ( t I t dt dI t I on on                 ( 1 2 )     I *    is   th r ef er en ce   c u r r en t.   0 , 1 * t I t dt dI t I on                 ( 1 3 )     Fro m   eq u atio n s   ( 1 2 ) &   ( 1 3 )       0 0 , 1 1 t I t I dt dI dt dI t t I t I on on             ( 1 4 )     I n   F ig u r . 2    at    t 0   ,   0 0 t I t I   I n   th p o s i tiv s ec t io n   ( t 0 - t 2 ) ,   th i n s ta n ta n eo u s   s lo p o f         I *     is   g iv e n   b y   on on t t I t I dt dI dt dI , 1 1               (1 5 )     A t   t 2 ,   t h in d u cto r   cu r r en t a n d   r ef er en ce   cu r r en t   ar ex p r ess ed   as    1 , 2 t I t dt dI t I o f f o f f                 (1 6 )     1 , 2 t I t dt dI t I of f               (1 7 )     Fro m   eq u atio n s   ( 1 6 )   &   ( 1 7 )   2 2 , 1 1 t I t I dt dI dt dI t t I t I o f f o f f           (1 8 )     I n   f i g u r 2       at    t 0     I * (t 2 ) = I ( t 2 )   dt dI dt dI t I t I t o f f o f f 1 1 ,                   ( 1 9 )     B y   s o lv i n g   th eq u at io n s   ( 1 2 )   to   ( 1 5 )   1 , 1 1 , 1 2 on DC o f f t t I t I L V t                 (2 0 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E     Vo l.  7 ,   No .   5 Octo b er   2 0 1 7   :   2 3 0 0     2 3 0 8   2304     T h tu r n   o f f   ti m is   esti m ated   u s i n g   th eq u atio n   ( 2 0 )   w it h   in s ta n ta n eo u s   f ee d b ac k   s i g n al s .   T h tu r n - o f f   cr iter io n   is   t h ti m o f   I   *   in   p o s itiv c y cle  t h at  i s   eq u al  to   h a lf   t h s w itc h in g   c y cle  as  s h o w n   i n     F ig u r 2 .   2 , , T t t on o f f      an d     0 I I               (2 1 )   W h er   T   is   th s w itc h in g   p e r io d .   B ased   o n   eq u atio n s       ( 1 9 )   an d   (2 0 ) ,   th co n tr o ller   ca n   d eter m in th t u r n - o f f   ac t io n   at  t h m o s t su i tab le  ti m e.     2 . 2       T urn  O n Cr it er ia :   I n   th n eg at iv s ec tio n   ( t 2 - t 4 ) ,   th in s ta n tan eo u s   s lo p I *   is   g i v en   b y     o f f o f f t t I t I dt dI dt dI , 3 3 *               (2 2 )     B ased   o n   th s lo p       t - , on     is   p r ed icted   as     dt dI dt dI t I t I t on on 3 3 ,                 (2 3 )     B y   u s i n g   eq u atio n s   ( 1 1 ) & ( 1 2 )   1 , 3 3 , ] 1 2 [ o f f DC on t t I t I L V t               ( 2 4 )     Fro m   eq u atio n   ( 2 5 )   th t u r n - o n   ti m is   e s ti m ated   w it h   i n s tan ta n eo u s   f ee d b ac k   s i g n als.   T h tu r n   o n   cr iter ia  is   th ti m o f     I - I *   i n   n eg ati v c y cle  a n d   is   eq u al  to   h alf   s w i tc h i n g   c y cle  a s   s h o w n   i n   F i g u r 2 .       T h u s : 2 , , T t t on o f f     an d         0 I I             (2 5 )     B ased   o n   eq u atio n s   ( 2 4 )     &     ( 2 5 )   th co n tr o ller   ca n   b d esi g n ed . T h s w itc h i n g   f u n ctio n   f o r   p h ase  A   i s   d er iv ed   f r o m   t h ab o v t u r n - o n   an d   t u r n - o f f   cr iter ia,   f o r   o th er   t w o   p h ase s   B   an d   C   r ef er en ce   cu r r en t s   f o r   th o s p h a s es h a s   to   co n s id er   t o   s o lv th s w itch in g   f u n ctio n .       3.   I NS T AN T ANEOU S P - Q   P O WE T H E O RY   T h r eg u lar   r ef er en ce   c u r r en ev o ca tio n   t h eo r y   is   t h i n s ta n t an eo u s   p - q   p o w er   th eo r y   in   t h r ee   p h ase   cir cu its .   R ea an d   r ea cti v p o w er   t h eo r y   co n s id er s   th t h r e p h ase  s y s te m   as  u n it  n o a s   s u p er p o s itio n   o r   s u m   o f   t h r ee   s in g le  p h ase  cir cu its .   C lar k s   tr an s f o r m atio n   tech n iq u e   is   u s ed   to   co n v er th r ee   p h ase  v o lta g e s   an d   cu r r en t s   f r o m   a - b - co - o r d in ates to   α - β - 0   co - o r d in ates.  I n   o th er   w o r d s   t h i s   C lar k s   tr an s f o r m atio n   co n v er t s   n atu r al  t h r ee   p h ase  co o r d in ate  s y s te m   i n to   s tat io n ar y   t w o   p h ase  r ef er e n ce   f r a m e.     Ass u m th r ee   p h a s lo ad   w i th   t h in s ta n ta n eo u s   v o lta g es  as    v ( t) =[ v a ( t)     v b ( t)     v c ( t) ] t    an d   th in s ta n tan eo u s     cu r r en ts     I ( t) =[ I a ( t)     I b ( t)     I c ( t) ] t     B y   u s in g   C lar k s   tr a n s f o r m a tio n :     c b a v v v v v v 2 3 2 3 0 2 1 2 1 1 2 1 2 1 2 1 3 2 0               ( 2 7 )     c b a I I I I I I 2 3 2 3 0 2 1 2 1 1 2 1 2 1 2 1 3 2 0             ( 2 8 )       I I I , , 0   ar th ze r o   s eq u en ce   cu r r en t,  α   ax i s   cu r r en t,  β a x i s   cu r r en t.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       C u r r en t Co n tr o lle r   B a s ed   P o w er Ma n a g eme n t S tr a teg fo r   I n terf a cin g   DG  Un its     ( N . C h a ita n ya )   2305     T h is   C lar k s   tr an s f o r m a tio n   is   u s ed   to   a n al y ze   t h h ea lt h y   an d   w ea k   p o r tio n   , ac co r d in g   to   t h o u tp u t   P W p u ls is   g e n er ated   an d   f ed   to   th i n v er ter   s ec tio n   b e ca u s o f   th is   t h D C   is   a g ai n   co n v er ted   to   th r ee   p h ase  A C   m o r p u l s is   p r o f u ce d   i n   w ea k   p o r tio n   p h ase   an d   h en ce   m o r p o w er   is   i n j ec ted   to w ar d s   t h e   tr an s m is s io n   li n e s   th r o u g h   th tr an s f o r m er   an d   h e n ce   p o w er   f ac to r   co m p en s atio n   i s   o b tain e d .     C o n s id er   ze r o   s eq u en ce   cu r r en t is  eq u a l to   ze r o ,   th u s   i n s ta n t an eo u s   p   &   q     ca n   b ca lcu late d   as :     ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( t I t I t v t v t v t v t q t p               ( 2 9 )       P ( t)   an d   q ( t)   ca n   b s ep ar ate    i n to   av er ag p ar ts   a n d   o s cillati n g   p ar ts ,   f r o m   liter at u r it  is   well  k n o w n   th at  t h av er a g r ea p o w er   ca n     p r o d u ce   f r o m   f u n d a m e n tal  h ar m o n ics  o f   th   lo ad   cu r r en t   p o s itiv   s eq u e n ce   co m p o n e n .   A cc o r d in g l y   i n   o r d er   to   co m p en s ate  h ar m o n ics   an d   in s ta n tan eo u s   r ea ctiv e   p o w er   r e f e r en ce   cu r r e n ts   ca n   ex tr ac ted   as :     ) ( ~ ) ( ~ ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( 1 t q t p t v t v t v t v t I t I               ( 3 0 )       t c b a t I t I t I t I t I ) ( ) ( 0 2 3 2 3 0 2 1 2 1 1 2 1 2 1 2 1 3 2 ) ( ) ( ) ( 1 1           (3 1          4.   SI M UL AT I O R E S UL T AND  ANA L YS I S   P ce ll,  Fu el  ce lls   ar t h t w o   DC   v o ltag e   s o u r ce s   u s ed   as  DG  u n it s   i n   t h is   s y s te m ,   to   c h an g e   th e s e   t w o   D G’ s   o u tp u v o ltag e   to   t h d esire d   in v er ter   in p u v o ltag an d   s m o o th     th e   t w o   DG s   o u tp u t   cu r r en t   n ee d   is   t h er to   ad o p   D C /D C   b o o s co n v er ter .   E ac h   3 5 k w   r a ted   P V,   Fu el   ce lls   ar ad o p ted   f o r   t h is   s t u d y ,   th e   P V,   Fu el  ce ll  o u tp u v o lta g i s   4 0 0   v o lts   ,   b o o s u p   to   7 0 0   v o lts   u s i n g   D C /D C   co n v er ter ,   Her th co n tr o ller   f o r   th co n v er ter   is   u s ed   to   r e g u la te  th DC   b u s   v o lta g w it h   in   d esira b le  r an g e.   T h o u tp u v o lta g o f   th e   DC /D C   b o o s co n v er ter   is   f e d   to   DC /A C   i n v er ter .   T h r o u g h   th p o in o f   co m m o n   co u p lin g   th in v er ter   is   co n n ec ted   to   t h g r id ,   t w o   R L   lo ad s   ar co n n ec ted   at  t h p o in o f   co m m o n   co u p li n g .   T h in v er ter   is   al w a y s   m ai n tai n s   th e   o u tp u v o lta g a cc o r d in g   to   th e   r ef er e n ce   v alu an d   at   t h s a m e   ti m e   in n er   c u r r en co n tr o lo o p   is   u s ed   to   a v o id   th cir cu lati n g   cu r r en ts   o f   b o th   th p ar allel  i n v er ter s .   Fig u r 6   s h o w s   th e   DC   b u s   v o ltag o f   th e   P ce ll.  Ma x i m u m   p o w er   p o in tr ac k er   is   co n ti n u o u s l y   tr ac in g   t h o p ti m al  v o ltag f r o m   0   s ec s   to   0 . 1   s ec s ,   f i n d s   th o p ti m al  v o lta g at  0 . 1   s ec s d u to   th e   s lo tr ac in g   s p ee d .   Fi g u r e.   7   s h o ws  t h D C   b u s   v o lta g o f   f u el   ce ll,  w it h   i n   0 . 0 3   s ec s   t h   f u el   ce ll  ab le  to   s et  th e   o p tim a l v o lta g e.   Fig u r 8     s h o w s   t h lo ad   v o ltag es a n d   cu r r e n ts   o f   t w o   d i f f er e n R L   lo ad s ,   2 0   k w   r ea l,  0 . 5   k v ar       r ea cti v     lo ad       is   th er f r o m   0   s ec   to   0 . 5   s ec   to   ch ec k   th p er f o r m an ce   o f   t h co n tr o ller   at  v ar iab le  lo ad   co n d itio n   s u d d en l y   an o th er   lo ad   is     ad d ed   f r o m   0 . 2   s ec     to   0 . 3 s ec   b u th co n tr o tech n iq u s h o w s   b etter   p er f o r m an ce     an d   i s   ab le   to   f o llo w   t h lo ad   q u ick l y   a n d   af ter   s w itc h   o f f   t h lo ad   it  m a y   co m b ac k   w it h   s h o r t sp an   o f   ti m e.   P h ase  lo ck ed   lo o p   is   n o t u s ed   to   co m p u te  th r e f er en ce   c u r r en t,  ev e n   t h o u g h   t h p h a s lo ck ed   lo o p   is   n o t u s ed   th d esi g n ed   s y s te m   i s   ab le  to   tr ac k   th r e f er en ce   cu r r e n t.   Fig u r 9   s h o w s   t h lo ad   c u r r en t i n   a m p s   at  0 . 2   s ec   t h c u r r en t c o n s u m ed   b y   t h lo ad   is   in c r ea s ed   d u e   to   ad d itio n   o f   an o t h er   lo ad   w i th   a   s li g h d i s to r tio n   th e   co n s i d er ed   tech n iq u e   m a y   ab le  to   c o m p e n s ate   t h lo ad     it  m a y   o b s er v in   t h w a v e f o r m     f r o m     0 . 2 s ec   to   0 . 3 s ec   th cu r r en s u p p lied   to   t h lo ad   is   i n cr ea s ed   to   9 0   a m p s .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E     Vo l.  7 ,   No .   5 Octo b er   2 0 1 7   :   2 3 0 0     2 3 0 8   2306       Fig u r 6 .   DC   b u s   v o ltag o f   P p an el  in   v o lt s         Fig u r e   7 .   DC   b u s   v o ltag o f   f u el  ce ll in   v o lt s       Fig u r e   8 .   R L C   lo ad   ,   R L C     lo ad 1   v o ltag an d   cu r r en t           Fig u r e   9 .   lo ad   cu r r en t in   a m p s         Fig u r e   10 .   h ar m o n ic  d is to r tio n   o f   lo ad   cu r r en t           Fig u r 1 1 .   I n v er ter 1   o u tp u t c u r r en t in   a m p s         Fig u r e   12 .   in v er ter   2   o u tp u t c u r r en t in   a m p s         Fig u r e   13 .   T HD  o f   in v er ter   o u tp u t c u r r en t       Fig u r 1 0   s h o w s   t h h ar m o n ic   d is to r tio n s   o f   t h lo ad   cu r r en t   f o r   th f ir s 2 0   cy cle s   i.e   f r o m   0 s ec s   to   0 . 4 s ec s   i s     1 . 3 2 w h ic h   is   v er y   les s   v al u e.   F ig u r 1 1   an d   Fig u r 1 2     s h o w s   i n v er ter 1   an d   i n v er ter 2   o u tp u t   cu r r en   in   a m p s   b ec au s t h t w o   s o u r ce s   ar h a v i n g   t h s a m ca p ac it y   s o   th e   cu r r en s u p p lied   b y   b o th   t h e   s o u r ce s   ar s a m a n d   b o th   i n v er ter s   ar co n n ec ted   in   p ar allel  s o   th er is   n o   n ee d   o f   v o ltag e   co n tr o ller   au to m at icall y   f o r   th p ar allel   co n ee cted   s y s te m   t h v o lta g w ill  b ec o m s a m e.   Fi g u r e. 1 3   s h o w s   th to tal   h ar m o n ic  d is to r tio n   o f   in v er t er   o u tp u cu r r en f o r   th   f ir s 2 0 cy cles  p er io d   th h ar m o n ic  d is to r tio n   is   v er y   less   i.e   0 . 9 1 %.         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       C u r r en t Co n tr o lle r   B a s ed   P o w er Ma n a g eme n t S tr a teg fo r   I n terf a cin g   DG  Un its     ( N . C h a ita n ya )   2307     Fig u r e. 1 4   T o tal    cu r r en t o f   b o th   th i n v er ter s   in   a m p s     Fig u r e.   1 5   I n v er ter 1   o u tp u t v o ltag i n   v o lt s     Fig u r e.   1 6   I n v er ter 2   o u tp u t v o ltag i n   v o lt s       Fig u r e. 1 7   C u r r en t s u p p lied   to   th g r id     Fig u r 1 8 .   T HD  o f   cu r r en t s u p p lied   to   th g r id     Fig u r 19 . R ea l a n d   r ea ctiv p o w er   co n s u m ed   b y   lo ad     Fig u r 1 4   s h o w s   t h o u tp u c u r r en o f   b o th   t h in v er ter s   i n   a m p s . F ig u r e   1 5   an d   F ig u r 1 6   s h o w   t h e   o u tp u v o lta g o f   b o th   th i n v er ter s   in   v o lts .   Fi g u r 1 7   s h o w s   t h cu r r e n s u p p lied   to   th g r id   in   a m p s   to   test   th s tab ilit y   a n d   tr ac k i n g   ca p a b ilit y   o f   th co n s id er ed   co n tr o ller   th lo ad   is   in cr ea s ed   f r o m   0 . 2   s ec s   to   0 . 3 s ec   d u r i n g   th at  ti m t h cu r r en s u p p lied   to   th g r id   is   r ed u ce d   in s ta n tl y .   Fi g u r 1 8   s h o w s   t h T HD  o f   cu r r en s u p p lied   to   t h g r id   f o r   th e   f ir s 1 5   c y c les  i s   0 . 3 4 % Fi g u r 1 9   s h o w s   th e   r ea a n d   r ea ctiv p o w er s   co n s u m ed   b y   t h lo ad .         5.   CO NCLU SI O N       Fro m   liter at u r it   is   o b s er v ed   th er i s   a   s co p to   ap p l y   b o th   l in ea r   a n d   n o n li n ea r   c u r r en co n tr o m et h o d s   f o r   p ar allel  co n n ec t ed   DG  b ased   in v er ter s .   T h is   p ap er   ev alu ates   th e   p er f o r m an ce   o f   n o n li n ea r   cu r r en co n tr o m et h o d   i.e   f ix ed   b an d   h y s ter e s is   cu r r e n t   co n tr o m et h o d   w it h o u P L L   f o r   th p ar allel  co n n ec ted   DG  b ased   s y s te m .   T h co n clu s io n s   t h at  ca n   b d r a w n   f r o m   th i s   p ap er   ar e:   1 .     A   n o v el  P V ,   FC   b ased   p ar allel  co n n ec ted   s y s te m   i n ter f ac ed     to   g r id   is   p r o p o s ed .   2 .     Fix ed   b an d   h y s ter e s is   c u r r en co n tr o w it h   P p o w er   th eo r y   is   p r o p o s ed   f o r   th p ar allel  co n n ce td   s y s te m s .   3.   T o   test   th s tab ilit y   a n d   tr ac k in g   ca p ab ilit y   w h i le  d eter m i n in g   th e   r ef er en ce   cu r r e n t   v ar iab le  lo ad   co n d itio n   is   ap p lied   an d   o b s er v ed   th r es u lts .   4 .     Du to   th e   i n co r p o r atio n   o f   L   f i lte r     a t h in v er ter s   o u tp u t   s id   h i g h er   o r d er   h ar m o n ic  c u r r en co n te n ts   h as b ee n   eli m i n ated   as a   r es u lt   cir cu lati n g   c u r r en ts   o f   b o th   th in v er ter s   g et  co n tr o lled .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E     Vo l.  7 ,   No .   5 Octo b er   2 0 1 7   :   2 3 0 0     2 3 0 8   2308   5 .     T o tal  h ar m o n ic  d is to r tio n   at  lo ad     cu r r en is   1 . 3 2 %,  at  in v er ter   o u tp u cu r r en i s   0 . 9 1 %,   at  cu r r en s u p p lied   to   th g r id   is   0 . 3 4 af ter   th co n d itio n   o f   v ar iab le  lo ad ,   at  th ti m o f   lo ad   v ar y i n g   t h T HD  in   cu r r en s u p p lied   to   th g r id   is   1 . 4 8 %.   T h ef f ec ti v e n es s   o f   t h p r o p o s ed   co n tr o ller   h as  b ee n   d e m o n s tr ated   th r o u g h   t h r es u lts   an d   th e   r es u lt s   s h o w s   th a t th p r o p o s ed   co n tr o ller   is   s u itab le  f o r   p ar allel  co n n ec ted   DG  b ased   s y s t e m s .       RE F E R E NC E S     [1 ]   In tern a ti o n a e n e rg y   a g e n c y ,   W o r d   e n e rg y   o u tl o o k   2 0 1 6   ,   p u b li sh e d   1 6 th   No v e m b e 2 0 1 6 .   [2 ]   Eu ro p e a n   Re n e w a b le  En e rg y   Co u n c il   ( ERE C),   Ren e wa b le  En e rg y   S c e n a rio   t o   2 0 4 0 ,   Ha lf   o f   th e   g l o b a e n e rg y   su p p ly  fro m re n e wa b le i n   2 0 4 0 .   [3 ]   Blaa b jerg   F ,   Zh e   C,   Kia e S B. P o w e e lec tro n ics   a e ff icie n in terfa c e   in   d isp e rse d   p o w e g e n e ra ti o n   sy ste m s.  IEE E   T ra n sa c ti o n o n   p o we r ele c tro n ic s.   2 0 0 4 ;   1 9 (5 ):   1 1 84 - 9 4 .   [4 ]   OJ   P e ti n rin ,   M   S h a a b a n ,   " Ov e rc o m in g   Ch a ll e n g e o f   Re n e w a b le   En e rg y   o n   F u t u re   S m a rt  G rid , "   T EL KOM NIKA  T e lec o mm u n ica ti o n ,   Co m p u t in g ,   El e c tro n ics   a n d   C o n tro l ,   v o l.   1 0 ,   n o .   2 ,   p p .   2 2 9 - 2 3 4 ,   2 0 1 2 .   [5 ]   JP   P i n t o   ,     P re g it z e r,   L F M o n teiro     a n d     JL   Af o n so n .   3 - P h a se   4   wire   sh u n a c ti v e   p o we fi lt e wit h   re n e wa b le   e n e rg y   in ter fa c e .   IEE Co n f .   o n   Re n e wa b le   En e rg y   &   P o w e Qu a li ty .   S e v il le,  S p a in ,   2 0 0 7 .   [6 ]   S   Bu so   a n d   P   M a tt a v e ll i .   Dig it a Co n tr o i n   P o w e El e c tro n ics .   M o rg a n   & Cla y p o o l.   2 0 0 6 ; 1 .   [7 ]   L   M a les a n i,   P   M a tt a v e ll   a n d   P   T o m a sin .   Hig h - p e rf o r m a n c e     h y ste re sis  m o d u latio n   tec h n i q u e   f o a c ti v e   f il ters .   IEE T ra n sa c ti o n o n   Po we r E le c tro n ics . 1 9 9 7 1 2   : 8 7 6 - 8 8 4 .   [8 ]   CT   P a n ,   YS    Hu a n g     a n d   TL   Jo n g .   c o n sta n h y ste re sis - b a n d   c u rr e n c o n tro ll e wit h   fi x e switch in g   fre q u e n c y .   IEE In tern a ti o n a sy m p o siu m   o n   In d u strial  El e c tro n ics .   IS I 2 0 0 2 , 3 1 0 2 1 - 1 0 2 4 .   [9 ]   AW   Krie g a a n d   JC  S a l m o n .   Hy ste re sis  b a se d   c u rr e n c o n tro a fi x e d   fr e q u e c n y ,   wit h   a   re so n a ti n g   in teg r a to t o   e li min a te t h e   ste a d y   st a te   e rr o r .   Ca n a d ia n   c o n f e re n c e   o n   e lec tri c a a n d   c o m p u ter en g i n e e rin g . 2 0 0 5 : 5 1 2 - 5 1 6 .   [1 0 ]   Ro d rig u e z ,   J   P o n tt ,   CA   S il v a ,   P   C o rre a ,   P   L e z a n a ,   P   C o rtes   a n d   A m m a n n .   p re d ictiv e   c u rr e n c o n tro l   o f   a   v o lt a g e   so u rc e   in v e rter.  IEE T r a n sa c ti o n s o n   i n d u stria l   e lec tro n ic s . 2 0 0 7 ; 5 4 : 4 9 5 - 50 3.   [1 1 ]   A   Bo u a f ia,  F   Kri m .   A   f u z z y   lo g ic   b a se d   c o n tro l ler f o th re e   p h a se   P W M   re c ti f ier  w it h   u n it y   p o w e r   fa c to o p e ra ti o n .   ES Gr o u p s,   J o u r n a o El e c ric a S y ste ms .   2 0 0 8 ;   4 ( 1 ):   36 - 50.   [1 2 ]   Ha n V a h e d i,   A b d o lrez a   S h e ik h o les lam i,   M o h a m m a d   T a v a k o l Bin a   a n d   M a h m o o d   V a h e d i .   Re v ie w   a n d   S im u latio n   o f     F ix e d   a n d   A d a p ti v e     Hy ste re sis  Cu rre n Co n tr o C o n sid e rin g   S w it c h in g   L o ss e a n d     Hig h   F re q u e n c y   Ha r m o n ics .     Ad v a n c e s in   p o we r e lec tro n ics .   2 0 1 1 ;   1 1 :   1 - 6.   [1 3 ]   S e y e d   M e h d A b e d a n d   Ha n V a h e d ib . S im p li f ied   Ca lcu latio n   o f   A d a p ti v e   H y ste re sis  c u rre n c o n tr o to   b e   u se d   i n   a c ti v e   p o w e f il ter.  T re n d s in   Ap p li e d   S c ien c e s R e se a rc h .   2 0 1 3 ;   8 ( 1 ):   46 - 5 4 .   [1 4 ]   M   T a m il   S e lv i, G u n a p riy a .   A   p o w e q u a li ty   im p ro v e m n e f o m i c ro   g rid   in v e rter  o p e ra ted   i n   g rid   c o n n e c ted   a n d   g rid   d isc o n n e c ted   m o d e s.  Bu ll e ti n   o El e c trica l   En g i n e e rin g   a n d   In f o rm a ti c s .   2 0 1 4 ;   3 (2 ) :   1 1 3 - 1 1 8 .   [1 5 ]   DV A n a n th ,   G V   Na g e sh   Ku m a r. De sig n   o so lar  P V   c e ll   b a se d   in v e rter  f o u n b a lan c e d   a n d   d ist o rted   in d u stria l   lo a d s.  I n d o n e sia n   J o u rn a o El e c trica En g i n e e rin g   A n d   In f o rm a ti c s .   2 0 1 5 3 (2 ) 7 0 - 7 7 .   [1 6 ]   Ch a it a n y a ,   Dr  Ch a n d ra   S e k h a r,   Dr  S   A n jan e y u lu .   C u rre n t   c o n tr o ll e b a se d   p o w e m a n a g e m e n stra teg y   o g rid   c o n n e c ted   p a ra ll e i n v e rters   fo d istr ib u ted   g e n e ra ti o n   a p p li c a ti o n s.  A u t o ma ti c   c o n tro a n d   sy ste e n g in e e rin g .   2 0 1 6 ;   1 6 ( 1 ):   38 - 44 .   [1 7 ]   Bo u z id     A ll a l, G u e rre ro     Jo se p   M   , Ch e rit   A h m e d ,   Bo u h a m id a     M o h a m e d ,   S ica rd     P ierre ,   Be n g h a n e m   M u sta p h a   .   S u rv e y   o n   Co n tro l   o f   El e c tri c   P o w e Distrib u ted   G e n e ra ti o n   S y s tem f o M icro g rid   A p p li c a ti o n s.   Ren e wa b le  &   S u sta in a b le E n e rg y   Rev iews .   2 0 1 5 :   1 - 2 5 .   [1 8 ]   A   Ac k v a ,   H Re in o ld ,   Ole sin sk . A   si m p le    a n d   se l f   a d a p ti n g     h ig h     p e rf o r m a n c e     c u rre n sc h e m e     fo   th re e   p h a se     v o lt a g e   so u rc e   in v e rter.   PE CS   T o l e d o   1 9 9 2 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.